Wyniki badań emisji dla rozpalania od góry

Nieza­leżne bada­nia z kilku ośrod­ków na świecie pokazu­ją, że roz­palanie od góry w prze­badanych piecach obniżało emisję pyłów o 50–80% a ben­zo-a-pirenu (badane tylko w jed­nym przy­pad­ku) o ~80%. Potwierdza to obserwac­je z domowych kotłowni: mniej dymu, mniej sadzy, mniejsze zuży­cie opału – to mniejsza emis­ja zanieczyszczeń.

Opisane zostały tutaj wszys­tkie znane nam jak dotąd bada­nia efek­tów roz­pala­nia od góry – nieza­leżnie od ich wyników. Wciąż braku­je możli­wie dogłęb­nych i nieza­leżnych pol­s­kich badań tej metody. Przy­czy­na jest pros­ta: nie mamy pieniędzy, by takowe zle­cić (kosz­ty rzę­du kilkudziesię­ciu tysię­cy zło­tych) ani nie mamy w tym tema­cie znikąd wspar­cia mimo dobi­ja­nia się do wielu drzwi.
W między­cza­sie Krakows­ki Alarm Smogowy (otwar­cie nam wro­gi) lekką ręką zle­ca za pub­liczne pieniądze bada­nia w Insty­tu­cie Chemicznej Prz­erób­ki Węgla w Zabrzu (otwar­cie nam wrogim), których wyni­ki okazu­ją się dokład­nie prze­ci­wne do wszel­kich innych badań świa­towych jak również wyników z tego samego Insty­tu­tu sprzed kilku lat. Ale o tym poniżej.

Badania zagraniczne

Więk­szość badań doty­czy pieców na drewno i kominków, bowiem to drewno jest pod­sta­wowym pali­wem stałym w więk­szej częś­ci Europy. Wyjątkiem jest RPA, która leży na węglu.

RPA

Bada­nia przeprowad­zone w RPA wykazu­ją spadek emisji pyłów o ~85% dzię­ki zas­tosowa­niu roz­pala­nia od góry. Na tej pod­staw­ie przeprowad­zono w tym kra­ju sze­roko zakro­joną kam­panię infor­ma­cyjną pro­mu­jącą tę metodę pale­nia. Bada­nia przeprowad­zono na takich urządzeni­ach, jakie są tam stosowane – prostych piecach kuchen­nych dosłown­ie wykony­wanych ze starych wiad­er, co spraw­ia, że wyni­ki nie są do przełoże­nia 1:1 na naszą sytu­ację, ale dają jakieś poję­cie o efek­tach roz­pala­nia od góry.

Bada­nia z RPA, porów­nanie emisji pyłów w przelicze­niu na 1MJ uzyskanego ciepła: węgiel kami­en­ny roz­palany od dołu (pier­wsza kolum­na od lewej), węgiel kami­en­ny roz­palany od góry (dru­ga kolum­na).

Niemcy

W Niem­czech metodę roz­pala­nia od góry prze­badał insty­tut Tech­nolo­gie- und Forderzen­trum Straub­ing. W swo­jej pub­likacji na tem­at poprawnej obsłu­gi pieców na drewno opisu­je i zale­ca roz­palanie od góry.

Portugalia

Bada­nia z Por­tu­galii doty­czące spala­nia drew­na (sos­ny i buka) pokazu­ją spadek emisji pyłów od kilku­nas­tu pro­cent do nieco pon­ad połowy (zależnie od gatunku drew­na). Doty­czą spala­nia w zamknię­tym piecyku bez dopły­wu powi­etrza wtórnego, co ogól­nie nie jest najko­rzyst­niejszym sce­nar­iuszem spala­nia drew­na.

W bada­ni­ach por­tu­gal­s­kich badano emis­je pyłów przy pra­cy na różnych mocach, wpływ powi­etrza wtórnego a także metody roz­pala­nia. Słup­ki czarne to wyni­ki dla drew­na bukowego, słup­ki “cętkowane” to wyni­ki dla sos­ny. Pier­wszy od prawej zestaw kol­umn doty­czy roz­pala­nia od dołu, dru­gi od prawej – roz­pala­nia od góry.

Szwajcaria

Bada­nia szwa­j­carskie (2008) doty­czące spala­nia drew­na w piecu na drewno, piecu kaflowym i murowanym kominku wykazu­ją spadek emisji pyłów dzię­ki roz­pala­niu od góry o 50–80%. Podob­ne wnios­ki prezen­tu­ją nieco wcześniejsze (2007) szwa­j­carskie bada­nia porów­naw­cze różnych niskoemisyjnych metod spala­nia drew­na. Kole­j­na ze szwa­j­cars­kich pub­likacji opisu­je wpływ bard­zo wielu czyn­ników na emis­je zanieczyszczeń ze spala­nia drew­na i również kon­kludu­je, że roz­palanie od góry daje dobre efek­ty.

Emis­je przy roz­pala­niu od góry (oben — szary kolor) i od dołu (unten – czer­wony) wg badań szwa­j­cars­kich podane dla trzech faz pale­nia: roz­pala­nia, nor­mal­nej pra­cy i wygasza­nia. Wykresy po lewej to dane z pię­ciu pomi­arów, po prawej – z poje­dynczego. Autorzy pod­kreśla­ją możli­wą ogrom­ną zmi­en­ność emisji w zależnoś­ci od wiedzy oper­a­to­ra. Gros emisji przy­pa­da na czas roz­pala­nia, gdzie roz­palanie od góry jest wyraźnie lep­sze, stąd meto­da ta wygry­wa pod wzglę­dem całkowitej emisji.

Na pod­staw­ie tych badań pod­ję­to w Szwa­j­carii akcję pro­mocji tech­ni­ki roz­pala­nia od góry – nazwanej tam po pros­tu praw­idłową metodą pale­nia! – Fair Feuern. Jest to akc­ja na poziomie rządów tamte­jszych kra­jów związkowych przy współpra­cy pro­du­cen­tów drew­na i kominków, zdunów, kominiarzy i orga­ni­za­cji społecznych takich jak LuftAus z Win­terthur – to jak­by “alarm smogowy”, ale taki prawdzi­wy, bo zaj­mu­je się wszelki­mi przy­czy­na­mi smogu: uczy jak poprawnie pal­ić drewnem, jak rozum­nie korzys­tać z różnych środ­ków trans­portu w mieś­cie, infor­mu­je o złej jakoś­ci powi­etrza także latem…

Porównanie emisji pyłów przy spalaniu drewna od dołu (lewo) i od góry (prawo).

Porów­nanie emisji pyłów przy spala­niu drew­na od dołu (lewo) i od góry (pra­wo). Źródło: pod­sumowanie szwa­j­cars­kich badań, 2008, str. 28

Porównanie emisji

Porów­nanie emisji pyłów kole­jno w piecu na drewno, piecu kaflowym i kominku przy pale­niu od dołu (pomarańc­zowe słup­ki) oraz przy pale­niu od góry (szare słup­ki). Źródło: bada­nia szwa­j­carskie z 2008 roku.

Norwegia

Nor­wes­ki insty­tut SINTEF pro­mu­je roz­palanie od góry od 2010 roku a w jed­nej ze swych pub­likacji poda­je, że meto­da ta obniża emisję pyłów dwukrot­nie w małych piecach oraz nawet sześ­ciokrot­nie w przy­pad­ku dużych pieców na drewno i pieców kaflowych. O roz­pala­niu od góry i aproba­cie dla tej metody ze strony SIN­TEF-u wspom­i­na też autor książ­ki “Porąb i spal”.

Mongolia

Na dokład­kę doku­men­tac­ja z badań mon­gol­skiego pieca węglowego, w którym zas­tosowana meto­da spala­nia End-Lit Cross-Draft (ELCD) (wari­ant wspom­ni­anego niżej pale­nia kroczącego) poskutkowała spad­kiem emisji pyłów PM2.5 o 83%. Nie jest to klasy­czne roz­palanie od góry, ale przykład ten pokazu­je, że da się spalać węgiel dużo czyś­ciej w pozornie prostych acz prze­myślanych urządzeni­ach.

Badania polskie

Mamy posuchę jeśli chodzi o bada­nia efek­tów roz­pala­nia od góry dla typowych pol­s­kich kotłów i paliw. Nato­mi­ast na zlece­nie takowych nas nie stać i nie znaleźliśmy dotąd możli­woś­ci pozyska­nia fun­duszy na ten cel (co nie znaczy, że takich możli­woś­ci nie ma, ale my po pros­tu jesteśmy leszcza­mi nieobez­nany­mi w takiej dzi­ałal­noś­ci).

Dane z artykułu dra Zawistowskiego

W zasadzie jedyne szczątkowe infor­ma­c­je o emis­jach dla różnych kotłów i metod pale­nia przy­tacza dr inż. Jacek Zaw­is­tows­ki w swoim artykule z 2008 roku. Są to tylko licz­by będące ilus­tracją do tek­stu, bez detali badań, które były­by bard­zo przy­datne. Poniżej dla jas­noś­ci dane z artykułu zostały prz­erysowane w formie wykresów.

porownanie-emisji-spalanie-przeciwpradowe-wspolpradowe

Porów­nanie emisji z kotła roz­palanego od dołu i od góry z artykułu dr. inż. Jac­ka Zaw­is­towskiego

Z powyższych wykresów intere­su­ją nas głównie kolum­ny: pier­wsza, trze­cia i czwarta. Brak tu nieste­ty porów­na­nia takiego samego kotła i pali­wa dla dwóch różnych metod pale­nia, ale jest porów­nanie spala­nia węgla orzecha od dołu i miału – od góry. Taki układ powinien fawory­zować roz­palanie od dołu, wszak orzech to węgiel lep­szej jakoś­ci.

A jed­nak kocioł miałowy roz­palany od góry (kolum­na czwarta) emi­tu­je 65% mniej pyłu i 90% mniej ben­zo-a-pirenu niż kocioł roz­palony od dołu na lep­szym węglu (kolum­na pier­wsza). Podob­ne wyni­ki osią­ga kocioł dol­nego spala­nia zasi­lany węglem orzechem, który również spala pali­wo współprą­dowo, czyli w sposób praw­idłowy – tak samo jak kocioł górnego spala­nia roz­palony od góry, choć powinien być w stanie robić to lep­iej.

Jakąkol­wiek wiary­god­ność tych liczb opier­amy na fak­cie, że dr Zaw­is­tows­ki w momen­cie pub­likacji w/w artykułu był pra­cown­ikiem Insty­tu­tu Chemicznej Prz­erób­ki Węgla w Zabrzu – i to nie byle jakim, bowiem przez lata sze­fował tamte­jsze­mu lab­o­ra­to­ri­um bada­jące­mu kotły, jego pod­pisy wid­nieją na cer­ty­fikat­ach wydawanych swego cza­su przez Insty­tut. Wnosimy więc, że są to dane przy­toc­zone na pod­staw­ie badań przeprowad­zonych w Insty­tu­cie.

Badania na zlecenie Krakowskiego Alarmu Smogowego

Wszys­tkim wyżej wymienionym badan­iom przeczą te wyko­nane przez ICh­PW na zlece­nie Krakowskiego Alar­mu Smogowego.

Wyni­ka z nich, że pale­nie od góry ma być nieprzewidy­walne: cza­sem może obniży emisję, ale prze­ważnie nic nie poprawi lub nawet emisję pod­wyższy (szczegól­nie rakotwór­czego, pod­kreślam: rakotwór­czego! ben­zo-a-pirenu). A przy tym jest pas­mem zagrożeń zdrowia i życia, bólów, trudów i prob­lemów.

W świ­etle wszys­t­kich innych znanych badań oraz biorąc pod uwagę doty­chcza­sowy sto­sunek KAS oraz ICh­PW do tem­atu, moż­na mieć daleko idące wąt­pli­woś­ci co do naukowej rzetel­noś­ci przed­staw­ienia prob­le­mu. Pub­likac­je KAS są bowiem wyraźnie nastaw­ione na wytłuszcze­nie wad a pominię­cie zalet i zdusze­nie w zar­o­d­ku jakichkol­wiek myśli o czyst­szym pale­niu w posi­adanych przez ludzi piecach i kotłach.

Wyda­je się obec­nie, że takie jed­nos­tron­nie negaty­wne przed­staw­ie­nie sprawy jest dziełem bardziej KAS niż ICh­PW. Oto bowiem we wrześniu 2017 ukazał się artykuł dr Katarzyny Matuszek, tj. autor­ki owych badań, którego ton jest zgoła odmi­en­ny od opisu tych samych badań przez KAS – sprawa jest przed­staw­iona od strony plusów dodat­nich i ujem­nych z zas­trzeże­niem, że nie jest to pró­ba czarno-białego wartoś­ciowa­nia.

Jakich badań nam potrzeba

Przede wszys­tkim nieza­leżnych – także od nas. Najlepiej wyko­nanych przez lab­o­ra­to­ri­um cer­ty­fiku­jące kotły. Uwzględ­ni­a­ją­cych przy­na­jm­niej kil­ka reprezen­taty­wnych rodza­jów kotłów i paliw.

Wyni­ki takich rzetel­nych badań nie będą na pewno w rodza­ju “wow, roz­palanie od góry zawsze i wszędzie daje super efek­ty!”. Raczej powin­ny wskazy­wać, od czego najbardziej zależą wyni­ki w danym przy­pad­ku. Kon­strukc­je kotłów są podob­ne i różne zarazem. Są to urządzenia z pozoru proste jak cep, ale efekt ich dzi­ała­nia całkowicie zależy od wiedzy palacza. Roz­pale­nie od góry umożli­wia lep­sze spalanie, ale sam fakt pod­pale­nia sto­su pali­wa z innej strony niż zwyk­le nie gwaran­tu­je cud­ów – dla dobrego efek­tu trze­ba jeszcze rozum­nie kotłem sterować.

Na pewno nie ma co liczyć na to, że stary kocioł roz­palony od góry tri­um­fal­nie wjedzie z emisją w rejony powyżej 3. klasy wg PN-EN 303–5:2012. Nie o to tu chodzi. Wiele kotłów roz­palanych od góry w warunk­ach domowych z pewnoś­cią nadal emi­tu­je poza­k­la­sowe iloś­ci zanieczyszczeń. Ale sko­ro ich właś­ci­ciele spala­ją ter­az po tonie, dwie, czy pięć mniej co sezon niż dawniej, to o ile wyższa musi­ała być emis­ja przedtem, gdy kop­cili?!